2011-10-16 1
C P U
2011-10-16 2
本次课主要内容
CPU的发展历程
CPU的性能指标
CPU的选购
2011-10-16 3
CPU的发展历程
中央处理器（ CPU）是微机的核心部件，它主要包括
了运算器（ ALU）和控制器（ CU）两大部分。
2011-10-16 4
CPU的发展历程
1,Intel 4004,1971年生产的 4位,2300个
晶体管,1MHZ的主频的第一块为处理器。
2,Intel 8086,1978年 Intel 公司推出的集
成 2.9万个晶体管、时钟频率为 4.77MHz
的第一款 16为微处理器。
3,Intel 80286,1982年推出集成 13.4万个
晶体管、时钟频率可达到 20MHz，采用了
实模式和保护模式的两种工作方式。
2011-10-16 5
CPU的发展历程
4,Intel 80386,1985年推出第一款 32位微
处理器，增加了虚拟 8086的工作方式，
并应用到 PC机推动了个人电脑的发展。
5,Intel 80486,1989年推出，首次采用了
倍频技术，划时代的经典之作，突破了
100万个晶体管，最高可达到了 100MHz。
6,Intel Pentium,1993年推出，第一款
采用双流水线及超标量设计的处理器,
2011-10-16 6
CPU的发展历程
7,Intel Pentium MMX,1997年推出，
在 X86指令集中加入多媒体指令，是
Intel公司处理器中成功的典范，全面
推动了 PC机的发展和普及。
当年,Intel公司又推出 Intel
Pentium II，一年后 Intel公司为了向
低端处理器发展，推出 Celeron（赛
扬）处理器。
2011-10-16 7
CPU的发展历程
P2。非常辉煌,基本上占领了当时全部的分额,主频从 266起跳,最高到 466,
P3。 P3最杰出的一点是能够支持 sse指令集,让处理器有了截压 DVD的能力,浮
点运算能力上了很大的台阶,
P4。采用了 31级流水线级别的 prescott核心,支持 800-1066前端总线,也就是最
后说的 P4e和 P4ee.频率最后达到了 3.8,由于性能频率比很低,所以发热很大,功
率大,成为了 intel在市场和技术上最大的败笔,就是这个时期,AMD开始了追赶
intel的大动作,市场分额从 2%提升到了 15%左右,P4时期最大的技术提升是处理
器支持了 sse2,sse3和 EMT64技术,采用了最小 65nm技术,并且有了超线程技术,
支持模拟的双核心,进一步提升了多任务能力,
PD,这个时期为了应付 AMD的双核处理器,intel草草推出了不成熟的 PD,PD采
用了和 P4e一样的高流水线级别,两个内核之间缺乏联系,和同等级的 AMD处理
器比较有明显的下风,不过作为廉价的双核产品,PD也是非常不错的,
Pd时期最大的进步是,intel进入了双核心时代,取消了超线程技术,
2011-10-16 8
CPU的发展历程
PE。是 PD的高端产品,实际上就是加入了超线程技术的 PD,能看
到 4个核心,实际上是 2个真实核心和两个虚拟核心,性能非常好,除
了功率大以外,都没有缺点,
core duo,酷睿 1,这个处理器只在笔记本和苹果的机子上能看到,普
通的台式 pc上没有,优点是功率低,缺点是,和 PD比,性能上都没有优
势,
core2duo,酷睿 2,intel决杀产品,core2duo的推出表明了经历了 10
年的奔腾系列的终结,core2duo,个方面性能优越,功率低,
core2duo在技术上来说，采用了共享 L2 cache的的方式,提高了双
核心的交流,多任务强劲,并且在 core2duo上实现了每周期执行 4个
命令的优点,支持了 ssse3指令集,就现在来看,core2duo处了价钱
比较高以外,还没有什么处理器比同等级的 core2duo性能高,
2011-10-16 9
CPU的性能指标
1,主频,如 2.0G,1.67G等
主频 =外频 X倍频
时钟频率：单位时间内时钟发出的脉冲次数，以兆
赫兹（ MHz）为单位。
内部时钟频率（简称主频）：表示 CPU内部的数据
传输速度，通常指 CPU内部时钟运行的频率。
外部时钟频率（简称外频）：是表示 CPU与外部的
数据传输速度，通常又指主板为 CPU提供的时钟
频率。
倍频：指 CPU内部时钟频率和外部时钟频率之间的
倍数。
2011-10-16 10
CPU的性能指标
主板芯片组 内存 显卡
I/O设备
CPU
CU ALU
寄存器 缓存
这就是
前端总
线（ FSB）
主板
注意：前
端总线频率和外
频实际上不是
同一概念
CPU和芯片组的关系
2011-10-16 11
CPU的性能指标
2,前端总线频率 （ FSB）：如 266M,400M、
533M,800M,1066M等等。
3,缓存,尤其指 CPU的二级缓存，如
256KB,512KB,1M,2M等等。
4、工作电压：如 1.7V。
5、制造工艺：如 0.13μm,60nm。
6、接口方式（针脚数）：如 SOCKET478、
SOCKET A（ 462/754）,LGA775。
2011-10-16 12
CPU的性能指标
从图可知，该
CPU：主频为
1.7G,L2缓存为
256KB,FSB总
线为 400MHZ，
工作电压为
1.75V。
2011-10-16 13
CPU的性能指标
从图可知，该
CPU：主频为
2.8G,L2缓存为
256KB,FSB总
线为 533MHZ。
2011-10-16 14
CPU的性能指标
LGA775封装
2011-10-16 15
CPU的发展技术
1、流水线技术
流水线技术（ Super Pipeline）技术,RISC采用
的一种并行处理技术。将一个指令分成若干个
执行步，由 CPU内部单元形成流水技术，从而
获得更高的时钟频率和更深的流水深度。其实
质就是以时间换取空间。
2、超标量体系结构
超标量体系结构（ Super Scalar）：它通过内装
多条流水线来同时执行多个处理。其实质就是
以空间换取时间。
典型例子,SIMD（单指令多数据）
2011-10-16 16
CPU的发展技术
3．多通道 (Channel)处理技术。
4．超线程处理技术：即所谓“超线程
（ Hyper-Threading，简称,HT”）”
技术。（被多核取代）
5．更先进的制造工艺和互联技术。
6．全面进入 64位处理器。
7,多核技术。
8,多指令集。 MMX,SSE等
2011-10-16 17
主流的 CPU简介
k7和 k7L,对应的是 P3和早期的 P4,优点是频率低,性能高,
就晚期 k7L而言,性能上比同等级的 intel差一点点,原因
是前端总线只支持 333,这个时期的 intel已经能够支持
800的前端了,不过 K7L的超频能力依然非常好,
K8,K8支持最高 1000的前端总线,有 3代,第 1代是 754接
口的,支持 ddr400单通道,第 2代是 939接口的,支持
ddr400双通道,并且有了双核产品,第 3代是 AM2接口
的,就是现在用的这种,支持 DDR2 双通道,
K8的优点非常明显,无论整数能力还是浮点能力还是
多任务处理,都全面超越了 intel的 P4,PD,并且开始支
持 SSE3指令集和 X86-64,
2011-10-16 18
通过这两
个图比较
则很容易
判别盒装、
散装。
2011-10-16 19
CPU选购
1,CPU的盒装和散装,
2、品牌,intel or amd
2011-10-16 20
CPU选购
整体来比较,只比新的,
AthlonXP(K7L)<P4e<Athlon64<PD<Athlon64X2<core2duo,
现在最实惠的单核心产品是 Athlon64 3000+,在 600左右,不到
600
双核上廉价的是 PD820,PD915,Athlon64X2 3600+,X2 3800+,
都在 600-1200,
性能上 PD820(700来块 )<X2 3600+(700多点 )<PD915(800
来 )<X2 3800+(900来块 )
高端的,Athlon64X2 4400,X2 4600+,X2 5000+,core2duo
E6300,E6400
性能上 X2 4400(1100多 )<X2 4600(1300多 )=E6300(1400
多 )<X2 5000+(1600多 )<E6400(1700多 )
C P U
2011-10-16 2
本次课主要内容
CPU的发展历程
CPU的性能指标
CPU的选购
2011-10-16 3
CPU的发展历程
中央处理器（ CPU）是微机的核心部件，它主要包括
了运算器（ ALU）和控制器（ CU）两大部分。
2011-10-16 4
CPU的发展历程
1,Intel 4004,1971年生产的 4位,2300个
晶体管,1MHZ的主频的第一块为处理器。
2,Intel 8086,1978年 Intel 公司推出的集
成 2.9万个晶体管、时钟频率为 4.77MHz
的第一款 16为微处理器。
3,Intel 80286,1982年推出集成 13.4万个
晶体管、时钟频率可达到 20MHz，采用了
实模式和保护模式的两种工作方式。
2011-10-16 5
CPU的发展历程
4,Intel 80386,1985年推出第一款 32位微
处理器，增加了虚拟 8086的工作方式，
并应用到 PC机推动了个人电脑的发展。
5,Intel 80486,1989年推出，首次采用了
倍频技术，划时代的经典之作，突破了
100万个晶体管，最高可达到了 100MHz。
6,Intel Pentium,1993年推出，第一款
采用双流水线及超标量设计的处理器,
2011-10-16 6
CPU的发展历程
7,Intel Pentium MMX,1997年推出，
在 X86指令集中加入多媒体指令，是
Intel公司处理器中成功的典范，全面
推动了 PC机的发展和普及。
当年,Intel公司又推出 Intel
Pentium II，一年后 Intel公司为了向
低端处理器发展，推出 Celeron（赛
扬）处理器。
2011-10-16 7
CPU的发展历程
P2。非常辉煌,基本上占领了当时全部的分额,主频从 266起跳,最高到 466,
P3。 P3最杰出的一点是能够支持 sse指令集,让处理器有了截压 DVD的能力,浮
点运算能力上了很大的台阶,
P4。采用了 31级流水线级别的 prescott核心,支持 800-1066前端总线,也就是最
后说的 P4e和 P4ee.频率最后达到了 3.8,由于性能频率比很低,所以发热很大,功
率大,成为了 intel在市场和技术上最大的败笔,就是这个时期,AMD开始了追赶
intel的大动作,市场分额从 2%提升到了 15%左右,P4时期最大的技术提升是处理
器支持了 sse2,sse3和 EMT64技术,采用了最小 65nm技术,并且有了超线程技术,
支持模拟的双核心,进一步提升了多任务能力,
PD,这个时期为了应付 AMD的双核处理器,intel草草推出了不成熟的 PD,PD采
用了和 P4e一样的高流水线级别,两个内核之间缺乏联系,和同等级的 AMD处理
器比较有明显的下风,不过作为廉价的双核产品,PD也是非常不错的,
Pd时期最大的进步是,intel进入了双核心时代,取消了超线程技术,
2011-10-16 8
CPU的发展历程
PE。是 PD的高端产品,实际上就是加入了超线程技术的 PD,能看
到 4个核心,实际上是 2个真实核心和两个虚拟核心,性能非常好,除
了功率大以外,都没有缺点,
core duo,酷睿 1,这个处理器只在笔记本和苹果的机子上能看到,普
通的台式 pc上没有,优点是功率低,缺点是,和 PD比,性能上都没有优
势,
core2duo,酷睿 2,intel决杀产品,core2duo的推出表明了经历了 10
年的奔腾系列的终结,core2duo,个方面性能优越,功率低,
core2duo在技术上来说，采用了共享 L2 cache的的方式,提高了双
核心的交流,多任务强劲,并且在 core2duo上实现了每周期执行 4个
命令的优点,支持了 ssse3指令集,就现在来看,core2duo处了价钱
比较高以外,还没有什么处理器比同等级的 core2duo性能高,
2011-10-16 9
CPU的性能指标
1,主频,如 2.0G,1.67G等
主频 =外频 X倍频
时钟频率：单位时间内时钟发出的脉冲次数，以兆
赫兹（ MHz）为单位。
内部时钟频率（简称主频）：表示 CPU内部的数据
传输速度，通常指 CPU内部时钟运行的频率。
外部时钟频率（简称外频）：是表示 CPU与外部的
数据传输速度，通常又指主板为 CPU提供的时钟
频率。
倍频：指 CPU内部时钟频率和外部时钟频率之间的
倍数。
2011-10-16 10
CPU的性能指标
主板芯片组 内存 显卡
I/O设备
CPU
CU ALU
寄存器 缓存
这就是
前端总
线（ FSB）
主板
注意：前
端总线频率和外
频实际上不是
同一概念
CPU和芯片组的关系
2011-10-16 11
CPU的性能指标
2,前端总线频率 （ FSB）：如 266M,400M、
533M,800M,1066M等等。
3,缓存,尤其指 CPU的二级缓存，如
256KB,512KB,1M,2M等等。
4、工作电压：如 1.7V。
5、制造工艺：如 0.13μm,60nm。
6、接口方式（针脚数）：如 SOCKET478、
SOCKET A（ 462/754）,LGA775。
2011-10-16 12
CPU的性能指标
从图可知，该
CPU：主频为
1.7G,L2缓存为
256KB,FSB总
线为 400MHZ，
工作电压为
1.75V。
2011-10-16 13
CPU的性能指标
从图可知，该
CPU：主频为
2.8G,L2缓存为
256KB,FSB总
线为 533MHZ。
2011-10-16 14
CPU的性能指标
LGA775封装
2011-10-16 15
CPU的发展技术
1、流水线技术
流水线技术（ Super Pipeline）技术,RISC采用
的一种并行处理技术。将一个指令分成若干个
执行步，由 CPU内部单元形成流水技术，从而
获得更高的时钟频率和更深的流水深度。其实
质就是以时间换取空间。
2、超标量体系结构
超标量体系结构（ Super Scalar）：它通过内装
多条流水线来同时执行多个处理。其实质就是
以空间换取时间。
典型例子,SIMD（单指令多数据）
2011-10-16 16
CPU的发展技术
3．多通道 (Channel)处理技术。
4．超线程处理技术：即所谓“超线程
（ Hyper-Threading，简称,HT”）”
技术。（被多核取代）
5．更先进的制造工艺和互联技术。
6．全面进入 64位处理器。
7,多核技术。
8,多指令集。 MMX,SSE等
2011-10-16 17
主流的 CPU简介
k7和 k7L,对应的是 P3和早期的 P4,优点是频率低,性能高,
就晚期 k7L而言,性能上比同等级的 intel差一点点,原因
是前端总线只支持 333,这个时期的 intel已经能够支持
800的前端了,不过 K7L的超频能力依然非常好,
K8,K8支持最高 1000的前端总线,有 3代,第 1代是 754接
口的,支持 ddr400单通道,第 2代是 939接口的,支持
ddr400双通道,并且有了双核产品,第 3代是 AM2接口
的,就是现在用的这种,支持 DDR2 双通道,
K8的优点非常明显,无论整数能力还是浮点能力还是
多任务处理,都全面超越了 intel的 P4,PD,并且开始支
持 SSE3指令集和 X86-64,
2011-10-16 18
通过这两
个图比较
则很容易
判别盒装、
散装。
2011-10-16 19
CPU选购
1,CPU的盒装和散装,
2、品牌,intel or amd
2011-10-16 20
CPU选购
整体来比较,只比新的,
AthlonXP(K7L)<P4e<Athlon64<PD<Athlon64X2<core2duo,
现在最实惠的单核心产品是 Athlon64 3000+,在 600左右,不到
600
双核上廉价的是 PD820,PD915,Athlon64X2 3600+,X2 3800+,
都在 600-1200,
性能上 PD820(700来块 )<X2 3600+(700多点 )<PD915(800
来 )<X2 3800+(900来块 )
高端的,Athlon64X2 4400,X2 4600+,X2 5000+,core2duo
E6300,E6400
性能上 X2 4400(1100多 )<X2 4600(1300多 )=E6300(1400
多 )<X2 5000+(1600多 )<E6400(1700多 )
